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“芯”荒持续,晶圆产能紧张2022Q1才能缓解?

2021-06-04 09:03:34
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来源: 网络整理

历时一年多的“缺芯潮”,目前还未有缓解之势。期间,汽车厂商无疑“受伤”最重。从美国的福特和通用汽车,英国的本田车厂再到中国的电动汽车制造商蔚来,这些大厂都因为汽车芯片短缺,不得不削减汽车产量。

为了缓解车用芯片危机,今年初,德国、日本及美国纷纷求助台积电晶圆代工厂协助本国汽车芯片生产。在政府的干预下,台积电也表示正重新调配产能供给以增加对全球汽车产业的支持,行业似乎已能看到缓解芯片危机的曙光。但,现实真的如此容易吗?

产能之痛

毋庸置疑,能够缓解此次缺芯危机的“根本”就在于晶圆产能。当前除大陆晶圆代工产能全开外,台湾地区晶圆代工厂台积电、联电、世界先进等产能也都排满。

芯片代工厂商力积电董事长黄崇仁于2020年12月的法说会上就曾表示,目前晶圆产能已紧张到不可思议,客户对产能的需求已达恐慌程度,预估明年下半年到2022年下半年,逻辑、DRAM市场都会缺货到无法想象的地步。

为了能够增加产能,各大晶圆厂开足马力进行扩产。致力于推进先进制程的台积电,也罕见扩充成熟制程产能,将在南京厂扩产月产能2万片的28纳米制程。

联电紧跟其后,将与多家客户共同携手,扩充在南科 Fab 12A P6 厂区产能,采用28纳米制程、月产能2.75万片,客户将以议定价格预先支付订金,扩建产能预计2023年第二季投产。

与此同时,世界先进也买下友达位于竹科的 L3B 厂厂房及厂务设施,可容纳8英寸月产能 4 万片,预计2022年完成交割。而赶在世界先进之前,力积电也表示将在苗栗铜锣兴建 12 英寸晶圆新厂,总产能每月10万片,从2023年起分期投产,满载年产值将超过600亿元新台币。

大陆方面,中芯国际则与深圳市政府携手,扩充28纳米(及以上)制程产能,月产能4万片 12 英寸晶圆,预计2022年开始生产。

除晶圆代工厂,许多半导体厂也相继扩大投资,如英特尔将重回晶圆代工产业,存储器大厂海力士将扩大投入晶圆代工事业。

在行业团结一心、紧锣密鼓加大产能,以期能早日缓解产能之痛的时候,有一个问题便成为了行业极为迫切想要知道的答案:晶圆产能何时才能得到缓解?毕竟,能早一点缓解,行业才能尽早恢复供需平衡常态,企业才有可能更快“缓过气来”。

然而,在产能大幅开出的同时我们还要意识到芯片生产存在的客观难题。全球半导体协会(World Semiconductor Association)执行官谢尔顿(Jodi Shelton)曾提到:“芯片生产,不是像‘打开或关闭水龙头’那样简单。车厂将不得不了解,他们的生产模式跟芯片的生产模式完全不一样,芯片不是能马上就有的现成产品。”

事实确实如此,芯片的制造工艺复杂非常,一条芯片生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。如此复杂的制造过程,以至于有说法认为,集成电路是比航天还要高的高科技。

制造难度是一方面,如何协调产能也是需要考虑的一个重要因素。在政府的干预下,晶圆厂虽然同意慢慢去协调产能,但回归现实,协调产能也并非易事,不仅受制于客户下单的先后顺序,还要根据产线安排、与客户合约内容等进行合理调配。这些都将影响着产能的最终缓解时间。

众说纷纭 晶圆缓解时间会在何时?

尽管如此,业内仍普遍关心,这场旷日持久的缺芯风波何时才能结束?

为了深入调查晶圆产能缓解比较真实、客观的时间,集微咨询对中国台湾地区近20家产业链上游高管、专家、分析师等进行调查,根据最终的反馈结果做出如下预测图表。

总结来看,从图表的反馈显示,Fab/IDM厂以及设备商的预测都比较一致,认为晶圆产能缓解的时间普遍落在2022年Q1-Q2区间,但绝大比例认为Q1就可以明显看到缓解,占了42%比例;其次是2021年Q4,占了26%。也有部分人认为要到需要更长时间才能得到较大缓解,其中,预测2022年年中的比例为11%,2022年Q4的比例为21%。

为何大多数人认为2022年Q1晶圆产能就能得到缓解?他们的判断逻辑又是基于什么?

在与众多业内人士深入交流之后,集微咨询调查发现,判断2022年Q1产能缓解的逻辑大致有以下四个。一是,如前文所述,大多数晶圆厂已于2021年Q1开始调节产能,且多数晶圆厂从今年Q2开始也不再报价。可以看到,全球最大的晶圆厂台积电已暂停对外报价。当前只有联电Q2有对外公布会对新下单的厂商做价格的调涨,而这也只是其一贯的营销策略,并不会影响到产能供应。产能经过一年时间的调整,在2022年Q1得到缓解这是比较有可能的。

二是,台积电曾经的第二大客户华为,虽然先前受到美国禁售令的制裁,但在禁令生效前就已超额下单(overbooking),这也是造成市场面临供需失衡的重要原因之一。在此次缺芯风波下,面对华为这个最大的超额下单客户,晶圆厂内部早已开始做应对措施,并不会因此拉长产能缓解时间。

需要特别指出的是,在业内还存在抽单的现象。产业链人士也表示已将个别客户会抽单的预测考虑在内。据了解,台湾晶圆厂在与客户谈合约时就已经把所有可能发生的状况都预先评估过,也必定有一定的约束条款。后续客户如若有抽单行为,相应的赔偿措施或者延后订单时间,使双方的损失都降到最低这种协调选项都是考量范围内的。因此,晶圆厂对抽单行为的预估,也已做好相应评估。

三是,集微咨询调查得知,当前,台湾晶圆厂所有能用的工厂都已开始运转,也不存在需要重新验证的问题。就以台积电为例,其大多已是12英寸晶圆厂,只有少数老旧的8英寸厂在运转。因为全球缺芯,台积电等晶圆厂又开始重启8英寸厂。通常来说,晶圆厂在重启前还需重新验证,以防出现设备折旧所衍生的问题,这个评估过程大概需要3-6个月。也因此,有人认为,该因素将会延后产能缓解的时间。然而,事实上,晶圆厂商早就开始未雨绸缪,8英寸旧产线早于去年就重新启动,并正常运转,并不至于成为影响产能缓解时间的关键因素。

最后,印度疫情变得严重也是一个评估因素。同样是芯片消费大国的印度,每年都需要不少的芯片供应。就以智能手机为例,作为全球第二大智能手机市场,同时也是仅次于中国的第二大手机制造国,印度疫情的急剧恶化在重创印度经济的同时,也将严重削弱各智能手机品牌在该国的生产和销售。因此,随着印度疫情变严重,也将可能降低对芯片再下单的机率,从而让产能得到暂时的“喘息”,可以在明年Q1得到缓解。

另外,值得关注的是,同样有不少人预测将在2022年Q4得到缓解。他们主要考虑因素在于,虽然现在很多晶圆厂都在建新厂,但芯片供需是个复杂问题,新厂从建立到量产,最快仍需15-18个月,真正要到释出产能至少也需至 2022年Q4才比较有机会。

影响产能的“X”因素

除了以上分析之外,还需要指出,还存在着“X”因素影响着产能的缓解时间,其中就包括台湾地区和印度持续升温的疫情。

近段时间以来,台湾地区疫情持续升温,单日确诊数连续两周超过将近200例。而台湾是全球最大的晶圆代工地区,根据市场调研机构TrendForce集邦咨询预测,2021年全球晶圆代工市场的64%份额都会落在台湾地区,其中大部分都被台积电占据。

根据此前消息报道,包括台积电、世界先进、南亚科、日月光等半导体企业都有员工确诊,不过以上企业均回复不影响运营。据了解,本次台湾疫情下,台湾地区的半导体制造企业自动化无人工厂的实施,也是大大降低目前疫情影响的一大原因。

当前在遇到疫情升温的紧绷阶段,多数晶圆厂的也都将防疫规格拉到最高。除了防堵之外,为了更好赶产能,据集微咨询了解,在台湾地区“先打疫苗再赶工”的声音也在晶圆厂内部开始讨论。

然而,台湾地区疫苗供应严重不足。数据显示,台湾的疫苗接种率目前仍然处于低水平,公开数据显示总体接种率不到2%,距离国际公认的群体免疫底线相差甚远。因此,集微咨询猜测,台湾地区的半导体大厂是否会自己向外采购疫苗给员工打?

这是很有可能的。据台媒5月30日的报道,鸿海创始人郭台铭拟通过永龄基金会引进 500 万剂德国 BNT 原厂疫苗。

另外,印度疫情二次暴发,也将带来短期不确定性,市场普遍担心印度疫情对手机生产及销售的影响,因此,也成为了晶圆产能缓解时间的“X”因素之一。

结语:这场晶圆产能危机何时才能彻底缓解,或许,唯有时间能告诉我们最终的答案。


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